横向冲击载荷作用下正交圆柱壳的动力响应开题报告
2021-02-22 11:41:23
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着现代工业技术与国防科技的发展,杆、板、壳等结构在各种载荷作用下的静力响应和动力响应问题受到了越来越广泛的关注。随着研究的不断深入,所研究的方向已逐渐从结构的静力响应问题向结构的动力响应问题发展。随着船舶、航天、航空、原子能等领域的飞速发展,不同结构在各种冲击载荷下的动力响应问题,已逐渐成为工程力学和结构工程领域十分重要的研究课题。
在工程中,由于圆柱壳型结构有着特殊的几何构型和优良的受力性能,使其被广泛的应用于鱼雷、火箭、导弹、能量吸收装置、潜艇及海上平台等结构的设计之中。在工程实际中,经常能够遇到结构的冲击碰撞问题,如受到深水爆炸冲击载荷作用的潜艇、在深水中攻击目标的鱼雷、遭受飞行物撞击的原子能反应堆、交通车辆的碰撞、结构的冲压加工以及船舶的碰撞或触礁等。对于结构的冲击碰撞问题的研究以及探究结构在冲击碰撞载荷作用下的动力响应下的变化规律逐渐成为学者们研究的重要课题,学者们对于圆柱壳型结构在各种冲击碰撞载荷作用下的动力响应问题也愈来愈关注。迄今为止,对于圆柱壳型结构在受轴压、均匀外压、扭矩等基本载荷以及这些基本载荷组合作用下的静力响应和屈曲问题的研究取得了极其丰富的成果。然而,圆柱壳在各种冲击碰撞载荷作用下的动力响应研究相对较少,对圆柱壳型结构在冲击碰撞载荷作用下的动力响应的研究与分析在不断的深入进行,研究圆柱壳结构在冲击碰撞载荷作用下的动力相应问题对减少工程中结构的损坏、改善实际圆柱壳结构的应用具有十分重要的意义。
壳体的动力学问题已逐渐成为当今工程结构设计与研究中的关键问题,这不仅给许多的科技人员带来很大的挑战,也给未来的壳体动力学研究创造了很多的研究机遇。在壳体动力学研究的发展过程中,许多学者与研究人员已取得了很多优秀的成果。
2. 研究的基本内容与方案
研究的基本内容:本课题中以正交圆柱壳为研究对象,研究其在受到横向冲击载荷作用时的动力响应,分析其在横向冲击载荷作用下的位移响应与应变响应。基于fourier级数展开和laplace变换法,解析的求解受到质量冲击的、简支正交圆柱壳的动力响应问题。研究目标:本课题旨在研究正交圆柱壳结构在受到横向冲击载荷时的动力响应,并基于冲击载荷的解析表达式、laplace变换和cauchy留数定理,推导出圆柱壳的位移响应和应变响应的解析表达式,并研究冲击体的速度和质量与圆柱壳的几何尺寸和材料性质对接触力和圆柱壳的位移响应和应变响应的影响。
拟采用的技术方案与措施:
1、资料收集:收集关于正交圆柱壳结构在收到各种载荷下的静态与动态响应的专著及相关期刊论文,整合与阅读,并作相关记录。
3. 研究计划与安排
第1-2周:收集查阅有关层合复合材料圆柱壳的冲击响应的文献资料,进行初步阅读。第3周:仔细阅读相关的文献,完成开题报告。
第4-5周:选择一篇合适的英文文献,完成5000汉字以上的翻译。
第6-7周:推导受到横向载荷作用的对称正交复合材料圆柱壳的运动微分方程以及两端简支圆柱壳的位移响应的解析表达式。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] humphreys js, winter r. dynamic response of a cylinder to a side pressurepulse. aiaa journal 1965;3: 27-32.
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[3] kirkpatrick sw, holmes bs. structural response of thin cylindrical shells in impulsive external loads. aiaa j 1988; 26: 96-103.